本發(fā)明涉及輸電線(xiàn)路在線(xiàn)監(jiān)測(cè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)及方法，主要應(yīng)用于輸電線(xiàn)路故障的監(jiān)控、診斷和預(yù)警。

背景技術(shù)：

輸電線(xiàn)路長(zhǎng)期暴露在野外中，極易遭受雷電、污穢、動(dòng)植物、風(fēng)吹舞動(dòng)、山火、覆冰等各種自然因素以及機(jī)械施工、桿塔盜竊等外力破壞的影響，另外，線(xiàn)路長(zhǎng)期運(yùn)行，設(shè)備受到持續(xù)的機(jī)械張力、電氣閃絡(luò)和材料老化等問(wèn)題，絕緣子、金具、導(dǎo)線(xiàn)均可能出現(xiàn)損傷，可能發(fā)生絕緣子自爆、裂縫和污穢等缺陷，如果不及時(shí)檢測(cè)出并更換，可能導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘等故障。輸電線(xiàn)路發(fā)生故障后，運(yùn)維檢修部門(mén)需快速找到故障點(diǎn)并及時(shí)恢復(fù)，減少經(jīng)濟(jì)損失。

為了提高故障排查速度，電力系統(tǒng)一般配有故障定位系統(tǒng)，目前主要的故障定位技術(shù)包括基于阻抗法的故障錄波、站內(nèi)行波定位、線(xiàn)路分布式行波定位等。運(yùn)維檢修人員基于故障定位系統(tǒng)的分析結(jié)果，然后去現(xiàn)場(chǎng)相應(yīng)桿塔及附近桿塔進(jìn)行人工巡查。但是由于定位結(jié)果存在偏差、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、部分故障發(fā)生后痕跡不明顯，往往導(dǎo)致故障點(diǎn)難以發(fā)現(xiàn)和確定；而故障可能對(duì)設(shè)備造成損傷，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，可能導(dǎo)致更為嚴(yán)重的線(xiàn)路故障。

現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)往往采用24小時(shí)不間斷工作，持續(xù)進(jìn)行拍攝，其功耗較高，采用太陽(yáng)能供電時(shí)常因陰雨天氣導(dǎo)致系統(tǒng)失電而無(wú)法正常工作，此外，由于其拍攝缺乏目的性，上傳的大量數(shù)據(jù)為重復(fù)性數(shù)據(jù)，不便于輸電線(xiàn)路智能化管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)目前輸電線(xiàn)路故障點(diǎn)巡查困難甚至無(wú)法發(fā)現(xiàn)，通道可視化拍攝缺乏針對(duì)性的問(wèn)題，提出一種輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)及方法，通過(guò)采用功率較低的傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路狀態(tài)，一旦滿(mǎn)足觸發(fā)條件，則啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的攝像頭進(jìn)行視頻拍攝，記錄故障現(xiàn)場(chǎng)情況或調(diào)取輸電線(xiàn)路故障時(shí)刻前后一定時(shí)間段內(nèi)視頻信息，并將故障視頻上傳到中心站，同時(shí)發(fā)送故障信息至相關(guān)負(fù)責(zé)人，包括故障點(diǎn)及故障類(lèi)型，使相關(guān)人員第一時(shí)間掌握現(xiàn)場(chǎng)故障情況。

輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)，包括前端采集裝置、中心站和監(jiān)控終端；前端采集裝置與中心站連接，前端采集裝置將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式上傳至中心站；中心站與監(jiān)控終端連接，中心站對(duì)接收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與診斷并將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端；

前端采集裝置包括故障觸發(fā)模塊、視頻監(jiān)控模塊和電源模塊；故障觸發(fā)模塊包括傳感器模塊和微處理器模塊，傳感器模塊采集裝置安裝點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)的故障特征量，微處理器模塊與傳感器模塊連接，微處理器模塊對(duì)傳感器模塊輸出的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并判定是否觸發(fā)故障觸發(fā)模塊；故障觸發(fā)模塊控制視頻監(jiān)控模塊是否進(jìn)行捕捉和記錄輸電線(xiàn)路故障的發(fā)展過(guò)程，故障觸發(fā)模塊與視頻監(jiān)控模塊連接，電源模塊分別與故障觸發(fā)模塊及視頻監(jiān)控模塊連接，電源模塊為故障觸發(fā)模塊及視頻監(jiān)控模塊供電。

上述電源模塊包括感應(yīng)取電電源模塊，和/或太陽(yáng)能取電電源模塊；感應(yīng)取電電源模塊包括感應(yīng)取能單元、沖擊保護(hù)電路、整流濾波電路、過(guò)壓保護(hù)電路、充電電路和儲(chǔ)能電池；感應(yīng)取能單元包括套裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上的可開(kāi)閉式環(huán)形鐵芯，繞置于環(huán)形鐵芯上的二次線(xiàn)圈，感應(yīng)取能單元與沖擊保護(hù)電路連接，沖擊保護(hù)電路與整流濾波電路連接，整流濾波電路與過(guò)壓保護(hù)電路連接，過(guò)壓保護(hù)電路與充電電路連接，充電電路與儲(chǔ)能電池連接；太陽(yáng)能取電電源模塊包括太陽(yáng)能電池板、充電模塊和鋰電池，太陽(yáng)能電池板與充電模塊連接，充電模塊與鋰電池連接。

上述前端采集裝置包括gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊，gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊與中心站連接，前端采集裝置通過(guò)gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳至中心站。

上述視頻監(jiān)控模塊包括至少一個(gè)攝像頭，視頻監(jiān)控模塊記錄輸電線(xiàn)路走廊、輸電桿塔頂部和絕緣子視頻信息。

上述傳感器模塊包括工頻電流傳感器，和/或工頻電壓傳感器，工頻電流傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，工頻電壓傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電壓。

上述前端采集裝置安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上，傳感器模塊包括工頻電流傳感器，和/或工頻電壓傳感器，工頻電流傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的工頻電流，工頻電壓傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的工頻電壓；故障觸發(fā)模塊與視頻監(jiān)控模塊電連接，電源模塊為感應(yīng)取電電源模塊。

上述前端采集裝置安裝在輸電線(xiàn)路桿塔上，傳感器模塊包括工頻電流傳感器，和/或工頻電壓傳感器，工頻電流傳感器采集輸電線(xiàn)路地線(xiàn)的工頻電流，工頻電壓傳感器采集輸電線(xiàn)路地線(xiàn)的工頻電壓；故障觸發(fā)模塊與視頻監(jiān)控模塊電連接，電源模塊為太陽(yáng)能取電電源模塊。

上述故障觸發(fā)模塊安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上，傳感器模塊包括工頻電流傳感器，和/或工頻電壓傳感器，工頻電流傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的工頻電流，工頻電壓傳感器采集輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的工頻電壓；視頻監(jiān)控模塊安裝在輸電線(xiàn)路桿塔頂部，故障觸發(fā)模塊包括第一微波無(wú)線(xiàn)通信模塊，視頻監(jiān)控模塊包括第二微波無(wú)線(xiàn)通信模塊，故障觸發(fā)模塊與視頻監(jiān)控模塊通過(guò)第一微波無(wú)線(xiàn)通信模塊和第二微波無(wú)線(xiàn)通信模塊連接；電源模塊包括太陽(yáng)能取電電源模塊和感應(yīng)取電電源模塊，太陽(yáng)能取電電源模塊為視頻監(jiān)控模塊供電，感應(yīng)取電電源模塊為故障觸發(fā)模塊供電。

使用上述輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括：

s110：關(guān)閉視頻監(jiān)控模塊，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，和/或工頻電壓；

s120：故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流，和/或工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件，若滿(mǎn)足故障觸發(fā)條件，則執(zhí)行步驟s130；否則，返回步驟s110；

s130：打開(kāi)視頻監(jiān)控模塊，捕捉和記錄監(jiān)控區(qū)域輸電線(xiàn)路故障發(fā)展過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面；

s140：前端采集裝置將現(xiàn)場(chǎng)用于故障診斷的數(shù)據(jù)上傳至中心站；中心站對(duì)接收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與診斷并將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端。

使用上述輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，包括：

s210：開(kāi)啟視頻監(jiān)控模塊，記錄監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面；故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，和/或工頻電壓；

s220：故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流，和/或工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件，若滿(mǎn)足故障觸發(fā)條件，記錄故障時(shí)刻，執(zhí)行步驟s230；否則，返回步驟s210；

s230：調(diào)取視頻監(jiān)控模塊在輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)刻前后監(jiān)控系統(tǒng)已設(shè)定時(shí)間窗口的故障視頻信息；

s240：前端采集裝置將現(xiàn)場(chǎng)用于故障診斷的數(shù)據(jù)上傳至中心站；中心站對(duì)接收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與診斷并將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端。

優(yōu)選地，在步驟s110或步驟s210中，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流；

在步驟s120或步驟s220中，故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件的方法包括：

獲取故障觸發(fā)模塊采集的工頻電流的波形數(shù)據(jù)；

對(duì)工頻電流波形進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，從過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始依次計(jì)算每半個(gè)工頻周期的電流有效值，依次計(jì)算每相鄰的三組電流有效值的平均值，記為s，再計(jì)算該三組數(shù)據(jù)中相鄰二組電流有效值的平均值，分別記為m、n；當(dāng)(s-m)/s>0.2或(s-n)/s>0.2時(shí)，則判定滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件。

優(yōu)選地，在步驟s110或步驟s210中，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電壓；

在步驟s120或步驟s220中，故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件的方法包括：

對(duì)工頻電壓波形進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，從過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始依次計(jì)算每半個(gè)工頻周期的電壓有效值，依次計(jì)算每相鄰的三組電壓有效值的平均值，記為s，再計(jì)算該三組數(shù)據(jù)中相鄰二組電流有效值的平均值，分別記為m、n；當(dāng)(s-m)/s>0.2或(s-n)/s>0.2時(shí)，則啟動(dòng)工頻電壓觸發(fā)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的示意性框圖

圖2是本發(fā)明前端采集裝置的示意性框圖

圖3是本發(fā)明前端采集裝置的另一示意性框圖

圖4是本發(fā)明電源模塊示意性框圖

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的前端采集裝置的示意性框圖

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的故障觸發(fā)模塊的示意性框圖

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的感應(yīng)取電電源模塊的示意性框圖

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的前端采集裝置的示意性框圖

圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的前端采集裝置的示意性框圖

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的故障觸發(fā)模塊的示意性框圖

圖11是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的視頻監(jiān)控模塊的示意性框圖

圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的監(jiān)控方法的示意性框圖

圖13是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的監(jiān)控方法的示意性框圖

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1.前端采集裝置；2.中心站；3.監(jiān)控終端；110.故障觸發(fā)模塊；120.視頻監(jiān)控模塊；130.電源模塊；140.gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊；131.感應(yīng)取電電源模塊；1301.感應(yīng)取能單元；1302.沖擊保護(hù)電路；1303.整流濾波電路；1304.過(guò)壓保護(hù)電路；1305.充電電路；1306.儲(chǔ)能電池；132.太陽(yáng)能取電電源模塊；1101.傳感器模塊；1102.微處理器模塊；1103.第一微波無(wú)線(xiàn)傳輸模塊；1104.第二微波無(wú)線(xiàn)傳輸模塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明監(jiān)控系統(tǒng)的示意性框圖如圖1所示。輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)包括前端采集裝置1、中心站2和監(jiān)控終端3。前端采集裝置1包括故障觸發(fā)模塊110、視頻監(jiān)控模塊120和電源模塊130，如圖2所示。由于監(jiān)控系統(tǒng)整機(jī)功耗較大，且當(dāng)視頻監(jiān)控模塊120一直處于工作狀態(tài)時(shí)，前端采集裝置1將采集到的現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至中心站2，需要產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，并且大多現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面為重復(fù)性的非故障狀態(tài)時(shí)的數(shù)據(jù)，造成通信費(fèi)用的浪費(fèi)；當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，運(yùn)維管理部門(mén)需在眾多畫(huà)面中篩選記錄故障過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為避免前端采集裝置1發(fā)送重復(fù)性的非故障狀態(tài)現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面數(shù)據(jù)，在本實(shí)施例中，由故障觸發(fā)模塊110實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)輸電線(xiàn)路工作狀態(tài)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)再啟動(dòng)視頻監(jiān)控模塊120，并由前端采集裝置1將采集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳至中心站2；由于故障觸發(fā)模塊110相比視頻監(jiān)控模塊120功耗較低，因此節(jié)約了系統(tǒng)功耗，此外在故障時(shí)才開(kāi)啟視頻監(jiān)控模塊120并將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)上傳，大大減少了數(shù)據(jù)量，中心站2將故障時(shí)刻現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和診斷，將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端3，運(yùn)維管理部門(mén)通過(guò)監(jiān)控終端3查詢(xún)故障信息，減輕了其工作量。

前端采集裝置1將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞缴蟼髦林行恼?，優(yōu)選地，采用gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊140實(shí)現(xiàn)前端采集裝置1和中心站2之間的數(shù)據(jù)交互，如圖3所示。電源模塊130包括感應(yīng)取電電源模塊131，和/或太陽(yáng)能取電電源模塊132，根據(jù)故障觸發(fā)模塊110和視頻監(jiān)控模塊120安裝點(diǎn)來(lái)確定電源模塊130的電源供電方式。

實(shí)施例1：

前端采集裝置1安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上，前端采集裝置1包括故障觸發(fā)模塊110、視頻監(jiān)控模塊120和感應(yīng)取電電源模塊131，如圖5所示。故障觸發(fā)模塊110與視頻監(jiān)控模塊120電連接，由于可以從輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)中流過(guò)的負(fù)荷電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)中獲取，因此電源模塊130采用感應(yīng)取電電源模塊131。故障觸發(fā)模塊110包括傳感器模塊1101和微處理器模塊1102。在本實(shí)施例中，傳感器模塊1101使用工頻電流傳感器和工頻電壓傳感器分別采集流經(jīng)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的工頻電流和工頻電壓，微處理器模塊1102對(duì)傳感器模塊1101采集的工頻特征量進(jìn)行處理，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)已設(shè)故障判據(jù)及工頻特征量可確定線(xiàn)路是否發(fā)生故障，如采集輸電線(xiàn)路中的工頻故障電流波形，利用故障電流特征判斷是否發(fā)生故障以及故障類(lèi)型；當(dāng)滿(mǎn)足判據(jù)時(shí)故障觸發(fā)模塊110觸發(fā)視頻監(jiān)控模塊120，開(kāi)始進(jìn)行視頻錄制。為使故障判定更加準(zhǔn)確，防止誤觸發(fā)的情況發(fā)生，在使用工頻電流傳感器的同時(shí)，采用工頻電壓傳感器采集工頻電壓波形數(shù)據(jù)，利用工頻故障電流和工頻故障電壓數(shù)據(jù)共同形成故障觸發(fā)判據(jù)，只有當(dāng)兩者均滿(mǎn)足觸發(fā)條件時(shí)才判定發(fā)生故障，啟動(dòng)視頻監(jiān)控模塊120進(jìn)行視頻錄制。

在本實(shí)施例中，感應(yīng)取電電源模塊131包括感應(yīng)取能單元1301、沖擊保護(hù)電路1302、整流濾波電路1303、過(guò)壓保護(hù)電路1304、充電電路1305和儲(chǔ)能電池1306，如圖7所示。取能單元1的可開(kāi)閉式環(huán)形鐵芯套裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)上，二次線(xiàn)圈繞置于環(huán)形鐵芯上，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)流過(guò)負(fù)荷電流時(shí)便會(huì)產(chǎn)生交變的電磁場(chǎng)，二次線(xiàn)圈輸出交流感應(yīng)電壓，沖擊保護(hù)電路1302用于吸收二次線(xiàn)圈輸出的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，防止受到過(guò)大的瞬時(shí)電壓破壞或干擾擊穿，保護(hù)后續(xù)電路；整流濾波電路1303將沖擊保護(hù)電路1302輸出的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，過(guò)壓保護(hù)電路1304包括遲滯比較器和mosfet場(chǎng)效應(yīng)管，當(dāng)整流濾波電路1303輸出直流電壓小于過(guò)壓保護(hù)電路1304門(mén)檻電壓時(shí)，遲滯比較器輸出開(kāi)路，mosfet場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，當(dāng)整流濾波電路1303輸出直流電壓大于過(guò)壓保護(hù)電路1304門(mén)檻電壓時(shí)，遲滯比較器翻轉(zhuǎn)，mosfet場(chǎng)效應(yīng)管斷開(kāi)，進(jìn)一步斷開(kāi)與充電電路1305的連接，保護(hù)后續(xù)電路；充電電路1305為儲(chǔ)能電池1306充電，儲(chǔ)能電池1306為各個(gè)模塊供電。

實(shí)施例2：

由于前端采集裝置1各個(gè)模塊均安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上時(shí)，若對(duì)視頻監(jiān)控模塊120的攝像機(jī)要求較高時(shí)，如需要專(zhuān)門(mén)的云臺(tái)、要求鏡頭可旋轉(zhuǎn)等則使得整個(gè)前端采集裝置1體積笨重，且難以安裝在輸電導(dǎo)線(xiàn)架空導(dǎo)線(xiàn)上，為解決該問(wèn)題，在本實(shí)施例中，前端采集裝置1安裝在輸電線(xiàn)路桿塔上，前端采集裝置1包括故障觸發(fā)模塊110、視頻監(jiān)控模塊120和太陽(yáng)能取電電源模塊132，如圖8所示。故障觸發(fā)模塊110與視頻監(jiān)控模塊120電連接。傳感器模塊1101仍然使用工頻電流傳感器和工頻電壓傳感器采集輸電線(xiàn)路桿塔地線(xiàn)中的工頻電流和工頻電壓，根據(jù)采集信息可確定線(xiàn)路是否發(fā)生故障。

由于地線(xiàn)中在正常運(yùn)行情況下負(fù)荷電流較小，因此無(wú)法采用感應(yīng)取電的方式為前端采集裝置1供電，因此在本實(shí)施例中，電源模塊130采用太陽(yáng)能取電電源模塊132，利用太陽(yáng)能取電的方式為前端采集裝置1供電。

太陽(yáng)能取電電源模塊132由太陽(yáng)能電池板、充電模塊和鋰電池構(gòu)成，白天光照充足時(shí)太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)充電器為鋰電池充電且為前端采集裝置1供電，夜晚光照不足時(shí)由鋰電池為前端采集裝置1供電。

實(shí)施例3：

實(shí)施例2雖然解決了實(shí)施例1用于高標(biāo)準(zhǔn)視頻錄制時(shí)體積笨重的問(wèn)題，但由于前端采集裝置1功耗較大，主要因?yàn)橐曨l錄制和前端采集裝置1與中心站2進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交互時(shí)功率消耗較大。實(shí)施例2采用太陽(yáng)能取電電源模塊132為前端采集裝置1供電受光照條件影響較大，在長(zhǎng)期陰雨天氣下導(dǎo)致故障觸發(fā)模塊110和視頻監(jiān)控模塊120均因失電導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法工作。為解決該問(wèn)題，在本實(shí)施例中，故障觸發(fā)模塊110安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上，視頻監(jiān)控模塊120安裝在輸電線(xiàn)路桿塔頂部。前端采集裝置1包括故障觸發(fā)模塊110、視頻監(jiān)控模塊120、感應(yīng)取電電源模塊131和太陽(yáng)能取電電源模塊132，如圖9所示。故障觸發(fā)模塊110包括傳感器模塊1101、微處理器模塊1102和第一微波無(wú)線(xiàn)通信模塊1103，如圖10所示。視頻監(jiān)控模塊120包括第二微波無(wú)線(xiàn)通信模塊1104，如圖11所示。故障觸發(fā)模塊110與視頻監(jiān)控模塊120通過(guò)第一微波無(wú)線(xiàn)通信模塊1103和第二微波無(wú)線(xiàn)通信模塊1104進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，視頻監(jiān)控模塊120將故障時(shí)刻視頻信息發(fā)送給故障觸發(fā)模塊110。gprs無(wú)線(xiàn)通信模塊140與故障觸發(fā)模塊110電連接，將故障觸發(fā)模塊110處理后的診斷數(shù)據(jù)上傳至中心站2。感應(yīng)取電電源模塊131為故障觸發(fā)模塊110供電，太陽(yáng)能取電電源模塊132為視頻監(jiān)控模塊120供電。該方式將體積較輕的故障觸發(fā)模塊110安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上，將體積較笨重的視頻監(jiān)控模塊120安裝在輸電桿塔上，一方面減輕了對(duì)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)的負(fù)擔(dān)和損害；另一方面，視頻監(jiān)控模塊120相對(duì)實(shí)施例2安裝在輸電線(xiàn)路桿塔上的前端采集裝置1而言功耗較低，同等光照條件下，大大延長(zhǎng)了太陽(yáng)能取電電源模塊132的工作時(shí)間；且即使太陽(yáng)能取電電源模塊132因失電而無(wú)法工作，安裝在輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)上的故障觸發(fā)模塊110仍可以正常工作，雖然無(wú)法獲取現(xiàn)場(chǎng)故障視頻信息但仍然能夠獲取輸電線(xiàn)路狀態(tài)參數(shù)信息。

實(shí)施例4：

如前所述的輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，如圖12所示，包括以下步驟：

s110：關(guān)閉視頻監(jiān)控模塊，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，和/或工頻電壓；

s120：故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流，和/或工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件，若滿(mǎn)足故障觸發(fā)條件，則執(zhí)行步驟s130；否則，返回步驟s110；

s130：打開(kāi)視頻監(jiān)控模塊，捕捉和記錄監(jiān)控區(qū)域輸電線(xiàn)路故障發(fā)展過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面；

s140：前端采集裝置將現(xiàn)場(chǎng)用于故障診斷的數(shù)據(jù)上傳至中心站；中心站對(duì)接收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與診斷并將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端。

實(shí)施例5：

如前所述的輸電線(xiàn)路故障可視化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方法，如圖13所示，包括以下步驟：

s210：開(kāi)啟視頻監(jiān)控模塊，記錄監(jiān)控區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面；故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，和/或工頻電壓；

s220：故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流，和/或工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件，若滿(mǎn)足故障觸發(fā)條件，記錄故障時(shí)刻，執(zhí)行步驟s230；否則，返回步驟s210；

s230：調(diào)取視頻監(jiān)控模塊在輸電線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)刻前后監(jiān)控系統(tǒng)已設(shè)定時(shí)間窗口的故障視頻信息；

s240：前端采集裝置將現(xiàn)場(chǎng)用于故障診斷的數(shù)據(jù)上傳至中心站；中心站對(duì)接收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與診斷并將診斷結(jié)果發(fā)送給監(jiān)控終端。

在步驟s230中，優(yōu)選地，監(jiān)控系統(tǒng)已設(shè)定時(shí)間窗口為10分鐘，則調(diào)取故障時(shí)刻前后各5分鐘的視頻信息。窗口時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況和需求通過(guò)監(jiān)控終端發(fā)送遠(yuǎn)程命令進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

實(shí)施例6：

在上述實(shí)施例4或?qū)嵤├?的步驟s110或步驟s210中，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電流，用以判定輸電線(xiàn)路是否發(fā)生故障；

在上述步驟s120或步驟s220中，故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電流是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件的方法包括以下步驟：

獲取故障觸發(fā)模塊采集的工頻電流的波形數(shù)據(jù)；

對(duì)工頻電流波形進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，從過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始依次計(jì)算每半個(gè)工頻周期的電流有效值，依次計(jì)算每相鄰的三組電流有效值的平均值，記為s，再計(jì)算該三組數(shù)據(jù)中相鄰二組電流有效值的平均值，分別記為m、n；當(dāng)(s-m)/s>0.2或(s-n)/s>0.2時(shí)，則判定滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件。

其中現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)得出(s-m)/s>0.2或(s-n)/s>0.2時(shí)故障判定準(zhǔn)確率最高，當(dāng)然，根據(jù)不同的參數(shù)設(shè)置，0.2可以設(shè)置為其他值。

實(shí)施例7：

與實(shí)施例6不同的是，僅采集輸電線(xiàn)路的工頻電壓用以故障判斷。也即，在上述實(shí)施例4或?qū)嵤├?的步驟s110或步驟s210中，故障觸發(fā)模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸電線(xiàn)路架空導(dǎo)線(xiàn)或地線(xiàn)的工頻電壓；

在步驟s120或步驟s220中，故障觸發(fā)模塊判定采集到的工頻電壓是否滿(mǎn)足系統(tǒng)已設(shè)定的故障觸發(fā)條件的方法包括：

對(duì)工頻電壓波形進(jìn)行過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)，從過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始依次計(jì)算每半個(gè)工頻周期的電壓有效值，依次計(jì)算每相鄰的三組電壓有效值的平均值，記為s，再計(jì)算該三組數(shù)據(jù)中相鄰二組電流有效值的平均值，分別記為m、n；當(dāng)(s-m)/s>0.2或(s-n)/s>0.2時(shí)，則啟動(dòng)工頻電壓觸發(fā)。

以上所述實(shí)施例描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。